隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)在智能家居、環(huán)境監(jiān)測等諸多領(lǐng)域得到了廣泛推廣與應(yīng)用。LoRa技術(shù)作為國內(nèi)外熱度極高的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)之一,在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域得到廣泛重視。實驗室安全監(jiān)測屬于室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測的一類,監(jiān)測系統(tǒng)需將終端采集的煙霧異常、水浸異常等預(yù)示險情的參數(shù)及時告警到管理人員,避免災(zāi)情進(jìn)一步擴(kuò)大。但因受限于現(xiàn)有應(yīng)用方案（低功耗要求）和開源代碼,在實現(xiàn)基于LoRa技術(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)時,現(xiàn)有方案的告警實時性較差。設(shè)計并實現(xiàn)具有較高實時通信性能的監(jiān)測系統(tǒng)是目前需要解決的問題之一。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的快速擴(kuò)張引發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)軟件需求的激增。傳統(tǒng)的軟件開發(fā)形式是“一個應(yīng)用,一次開發(fā)”。組態(tài)軟件可以有效地解決這種低效率的開發(fā)形式,但其存在價格昂貴、安裝條件苛刻以及操作復(fù)雜等諸多弊端。結(jié)合目前蓬勃發(fā)展的Web技術(shù),以組態(tài)形式開發(fā)基于瀏覽器端使用的監(jiān)測系統(tǒng),可以提高系統(tǒng)的普適性與靈活性,實現(xiàn)用戶對監(jiān)測區(qū)域的便捷化管理。針對上述需求,本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于Web組態(tài)的實驗室安全實時監(jiān)測系統(tǒng)。完成的主要工作內(nèi)容如下:（1）研究基于LoRa技術(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)解決方案,重點分析其通信架構(gòu)在延時性上的弊端,提出了采用MQTT... 

【文章來源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１組態(tài)軟件Ｗｅｂ發(fā)布系統(tǒng)架構(gòu)圖??于些組上

的一一對應(yīng)關(guān)系，也可是一對多，即存在多個訂閱者同時訂閱某一主題對象。發(fā)布??者在自身狀態(tài)變化時，會通過代理服務(wù)器將變化消息通知到所有訂閱者。其具體表??示如圖２．１所示。??＂Ｎ＼??：（調(diào)Ｓ？心）??圖２．１訂閱發(fā)布模式模型??ＭＱＴＴ協(xié)議是基于ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議的，提供可靠、有序與雙向的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制［５（）］。??它作為一種輕量級通信技術(shù)，主要應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。ＭＱＴＴ信息的消息體由固定??報頭、可變報頭和有效載荷三個主要部分構(gòu)成，具體格式如表２．１所示。??表２．１固定報頭格式??ｂｉｔ?７?６?５?４?３?２?１?０??ｂｙｔｅｌ?ＭＱＴＴ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｐａｃｋｅｔ?Ｔｙｐｅ?ＤＵＰ?Ｆｌａｇ?ＱＯＳ?ｌｅｖｅｌ?Ｒｅｔａｉｎ?Ｆｌａｇ??ｂｙｔｅ２?Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ?Ｌｅｎｇｔｈ??其中，第一個Ｂｙｔｅ的４？７ｂｉｔ用于設(shè)置消息類型，共有１４種類型可供選擇；ＱｏＳ??ｌｅｖｅｌ用于服務(wù)質(zhì)量等級的設(shè)定，它提供三種等級設(shè)定：（１）Ｑ〇ＳＯ，代表“至多一次”，??表示消息的只傳輸一次，存在消息丟失或者重復(fù)的可能；（２）?ＱｏＳｌ，代表“至少一??次”，該設(shè)置下，消息將確定被送達(dá)，但存在消息重復(fù)接收的可能；（３）?ＱｏＳ２，代??１１??

２．３．２?ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ?通信協(xié)議??ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ協(xié)議在單個ＴＣＰ連接上實現(xiàn)全雙工通信，其工作機(jī)制基于訂閱－發(fā)??布模式［５１］。如圖２．２所示，ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ通信在連接建立之初利用ＨＴＴＰ協(xié)議完成ＴＣＰ??連接握手階段。使用ＨＴＴＰ連接中攜帶的Ｕｐｇｒａｄｅ字段，與服務(wù)端協(xié)商升級協(xié)議為??ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ，雙方隨即建立連接。ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ通信在握手過程中，服務(wù)器與瀏覽器間??傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包請求頭僅２個字節(jié)，大大減少了網(wǎng)絡(luò)資源帶寬占用量。??ＧＥＴ?／ＨＴＴＰ／１．１?ｒｅｑｕｅｓｔ?＾??Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ：ｕｐｇｒａｄｅ?７??Ｕｐｇｒａｄｅ?ｒｗｅｂｓｏｃｋｅｔ??客?月Ｓ??戶?＾?／ＨＴＴＰ／１．１?Ｓｗｉｔｈｃｉｎｇ?Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ?務(wù)??、山?＾?Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ：ｕｐｇｒａｄｅ?、山??兩?Ｕｐｇｒａｄｅ：ｗｅｂｓｏｃｋｅｔ?■??＜?ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ?＞??圖２．２?ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ通信流程圖??ＷｅｂＳｏｃｋｅｔ通信過程中，數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)幀的形式進(jìn)行傳輸。幀格式如下圖２．３所??示。其中

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]電能質(zhì)量監(jiān)測組態(tài)軟件設(shè)計與開發(fā)[D]. 楊敬敏.鄭州大學(xué) 2017
[6]基于NodeJS的自適應(yīng)瀏覽器高性能Web應(yīng)用平臺研究[D]. 張靜.杭州電子科技大學(xué) 2017
[7]Web前端工程組件化的分析與改進(jìn)[D]. 戴翔宇.吉林大學(xué) 2016
[8]基于Web的測控系統(tǒng)圖形組態(tài)軟件研究[D]. 侯凡博.東北大學(xué) 2015
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本文編號：3109195